در سال‏های اخیر مساله کیفیت توان بویژه از سوی صنایع با تکنولوژی مدرن و دارای تجهیزات حساس و پیچیده بسیار مورد توجه قرار گرفته است. نتایج تحقیقات نشان می‏دهد که 85% مشکلات کیفیت توان در واحدهای صنعتی در ارتباط با فرورفتگی ولتاژ می‏باشد. یکی از روش‏های موثر و مقرون به صرفه برای حفاظت در برابر فرورفتگی ولتاژ، جبرانسازی سری فرورفتگی ولتاژ می‏باشد. هنگامی که فرورفتگی ولتاژ اتفاق می‏افتد، ترانسفورماتورهایی که اغلب برای جداسازی الکتریکی بارهای حساس بکار می‏روند، دچار تغییر شکل موج ولتاژ می‏شوند و یک مولفه dc در شار پیوندی آنها بوجود می‏آید. زمانی که جبرانساز، ولتاژ بار را به حالت عادی برمی‏گرداند، ممکن است شار پیوندی ترانسفورماتور به سطح اشباع مغناطیسی رانده شود و جریان هجومی شدیدی ایجاد گردد. دراین حالت حفاظت اضافه جریان جبرانساز به آسانی می‏تواند، این اضافه جریان را تشخیص داده و منجر به قطع جبرانساز شود. در نتیجه جبرانسازی با شکست مواجه می‏گردد. روش‏های مختلفی جهت کاهش جریان هجومی ترانسفورماتورها وجود دارد. اغلب تکنیک‏های کاهش جریان هجومی ترانسفورماتور می‏توانند، به آسانی شکل موج ولتاژ خروجی جبرانساز فرورفتگی ولتاژ را تغییر دهند. لذا این روش‏ها برای همراه شدن با جبرانسازهای فرورفتگی ولتاژ، مناسب نیستند. در این پژوهش مساله جریان هجومی در ترانسفورماتورهای بار تحت عملکرد بازیاب دینامیکی ولتاژ بررسی می‏شود و یک روش کاهش جریان هجومی مبتنی بر کنترل شار پیوندی ترانسفورماتور بار در دستگاه مرجع سنکرون پیشنهاد می‏گردد. تخمین‏گر شار ترانسفورماتور در تکنیک کاهش جریان هجومی که شامل کنترل‏های پیش خور و پس خور می‏باشد، بکار می‏رود. انحراف شار ترانسفورماتور توسط یک کنترل کننده تناسبی-انتگرالی تنظیم می‏شود. جهت بهبود پاسخ دینامیکی جبرانساز شار پیوندی، کنترل پیش خور شار برای جبرانسازی مولفه dc شار ترانسفورماتور طراحی شده است. روش پیشنهادی می‏تواند با جبرانساز فرورفتگی ولتاژ همراه شده و جریان هجومی ترانسفورماتور بار را با موفقیت کاهش دهد.

تولید پراکنده به عنوان یک منبع توان، که به طور مستقیم به شبکه ی توزیع متصل شده است، تعریف می شود. امروزه نصب تولیدات پراکنده در سیستم قدرت به دلیل مزیت هایبسیار آن افزایشیافته است ولی بااین حال اتصال آنها تغییراتی را به سیستم توزیع تحمیل می کند و می تواند باعث ایجادیک ناپایداری در سیستم قدرت شده و حتی منجر به خاموشی درسیستم قدرت گردند. درحال حاضر بیشتر سیستم هایتولید پراکنده، ژنراتورهای سنکـــرون می باشند و بیشترین تولیدات پراکنده ای که درکشور ما نصب شده اند زنراتور سنکرون هستند. بنابراین این تحقیق بیشتر رویاین نوع مولدها متمرکز شده است و انواع دیگر از قبیل منابع تجدیدپذیر در نظر گرفته نشده اند. براییکمولد سنکرون، ماکزیمم زاویه روتور وجود دارد که کمتر از آن مولد می تواند در عملکرد پایدار باقی بماند و زمان پاکسازی خطا و اینرسی ژنراتور اثرات مهمی روی پایداریآن دارند. زمان پاکسازی خطا برای سیستم انتقال تقریبا 100میلی ثانیه می باشد اما این زمان برای شبکه توزیع ممکن است خیلی بیشتر شود. علاوه براین، ثابت اینرسیژنراتور سنکرون مقیاس کوچک معمولا کمتر از2 ثانیه می باشدکه در مقایسه با ثابت اینرسی ژنراتور سنکرون مقیاس بزرگ که 3 الی 5 ثانیه می باشد، کوچک استو از آنجاییــــــکه ناپایداری گذرا برای ژنراتورهای مقیاس بزرگ یک نگرانی بزرگ می باشد پس با در نظر گرفتــن نکاتی که پیشتــر ذکر شد از جمله ثابت اینــرسی پایین و عملکرد آهسته ی رله های حفاظتی شبکه ی توزیع، ناپایداری برای ژنراتورهایسنکرون مقیاس کوچک (sssg)متصل به شبکه ی توزیعیک نگرانی جدی تر و مهم تر می باشد. بنابراین مطالعـــات عمیق تری باید برای پیدا کردن رفتار دینامیکی این ژنراتورها در مقابل خطای سیستم انجـــام شود. از دست رفتن شرایط سنکرونیزم برای عملکرد ژنراتور یک نگرانی خیلی جدی برای ترکیب مکانیکی و الکتریکیژنراتور سنکرون مقیاس کوچک و محرک اولیه می باشدو این شرایط می تواند آسیب های جدی را نتیجهدهد. شرایطخروج از سنکرونیزم نیز باعث گشتاور معکوس می شود که در بسیاری از بخش های ژنراتور و محرک اولیه سیستم ایجاد می شود و فشارهای مکانیکی بالایی که بزرگی آنها چندین برابر گشتاور نامی سیستم می باشد، تحمیل می کنند. این گشتاور اضافی ممکن است باعث آسیب به محور ژنراتور یا محرک اولیه شود یا به طور واقعی سبب از دست رفتن سنکرونیزمگردد که یک خطر اساسی برای ژنراتور می باشد. بنابراین هنگامی که این نوع مولد به صورت موازی با شبکه ی برق عمل می کند بهبود طرح حفاظتی سیستم توزیع معمول و استفاده از رله گذاری و تنظیم درست آن ضروری ترین نیاز برای جلوگیری از ناپایداری ژنراتور میباشد. این تحقیق،یک روش جدید برایتشخیص شرایط خارج از همگامی برایژنراتور سنکرون مقیاس کوچک ارائه می دهد و روش مطرح شده بر پایهی تئوری معیار سطوح برابر می باشد و توان اکتیوژنراتور را برای تشخیص میان شرایط پایدار و خارج از همگامی به کارمی برد. این طرح می تواند از عملکرد ناپایدار ژنراتور خودداری کند و دسترسی واحدهای تولیدپراکنده از نوع ژنراتور سنکرون را افزایش دهد. به عبارت دیگریک رله ی جدید برای حل مسائل ذکر شده ی قبلی پیشنهادمی شود.